化工液下泵的故障原因分析

作者：wjbf 来源：wj 发布时间：2019-03-08

化工液下泵是化工行业中吸送污水，溶液的一种泵，液下泵在安装过程中，泵体也就是进液口直接插入液内，不需引用水，直接启动输送的化工泵，化工液下泵运转过程中出现轴承损坏频繁，泵振动噪声大。由于该泵运行方式为间歇运转，且原泵轴系采用分段式多段轴结构。每段轴两端采用滚动轴承定位，相邻两段轴之间采用弹性联轴器联接传递扭矩。该结构由于液下深度较长，轴在运行过程中发生摆动，且多段轴结构导致每段轴的摆动方向及幅度不一致，各处轴承承受一个较大的应变力，导致轴承滚子偏磨，联轴器弹性元件偏磨，从而使轴承及联轴器弹性元件的寿命大大降低，且该结构轴承润滑较难实现，润滑脂的更换较为复杂，且无法对轴承润滑进行直接观察，容易导致轴承干磨，严重影响了泵的可靠性运行。

一、液下泵结构设计
结构进行设计，轴系设计为单根轴结构，介质侧轴承及中间轴承选用滑动轴承，承受径向力，材质选用耐介质腐蚀材质，润滑方式为外冲洗润滑型式；大气侧选用滚动轴承，承受轴向力，润滑方式选用为脂润滑，在大气侧轴承下方安装一套填料密封将大气侧轴承与介质隔离开，避免介质对轴承的腐蚀。
液下泵

二、轴受力分析
轴作为泵的传动机构，轴及轴系的可靠性直接决定了泵运转的可靠性，本文分别从轴强度校核、临界转速计算和挠度分析等三方面对轴进行综合分析。
1、轴强度校核计算
轴强度校核主要是计算轴的小轴径，在做小轴径计算之前，首先要确定轴的材料，进而确定材料的许用的扭转剪应力τp，下表3为几种常用轴材料的τp值。根据介质属性，选择40cr作为轴材料，取τp为35 mpa
d-轴端直径，mm；t-轴所传递的扭矩，n•m，t=9550p/n；p-轴所传递的功率，kw；τp-许用的扭转剪应力，mpa；n-轴的工作转速，r/min ；设计时泵小轴径处取35mm,大于计算小轴径13.7 mm。
液下泵

泵轴除校核强度外，要进行刚度计算。刚度计算包括两部分内容：一是计算轴的挠底，使轴在运转中的挠度小于转子和壳体的小间隙。轴运转中的挠度等于转子自重引起的静挠度，加上残余不平衡质量的离主惯性力引力的动挠度。但是精确地确定转子的残余不平衡质量是很困难的，所以一般只用转子的自重引起的静挠度，作为近似的比较标准。二是计算轴的临界转速，以保证转子的平衡运行。
2、静挠度及临界转速计算
n_c-临界转速，r/min；e-材料弹性模量，kgf/cm2； l-两支撑之间直线距离，cm；a-叶轮离近一支撑点距离，cm；g-作用于轴上的力，kgf；j-转动惯量。
0.8nc=3475.6 r/min > n=2 950r/min,所以临界转速满足要求。
3、静挠度计算
y-静挠度，cm，泵内部小运转间隙为0.015 cm，0.0047<0.015，所以轴静挠度满足要求。

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